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Titelaufnahme

Titel
Elemental labeling of peptides in pre-clinical drug development / submitted by Daniela Kretschy
VerfasserKretschy, Daniela
Begutachter / BegutachterinLindner, Wolfgang ; Jakubowski, Norbert
GutachterHann, Stephan
Erschienen2012
UmfangVI, 64 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Elementmarkierung / induktiv gekoppeltes Plasma Massenspektrometrie / Flüssigkeitschromatographie / Quantifizierung / Biologische Proben / Medikamentenentwicklung
Schlagwörter (EN)Elemental labeling / inductive coupled plasma mass spectrometry / Liquid chromatography / Quantification / Biological samples / drug development
Schlagwörter (GND)Arzneimittelentwicklung / Inhaltsstoff / Markierung <Chemie> / Quantifizierung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-18240 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Elemental labeling of peptides in pre-clinical drug development [8.75 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In this work novel analytical methods employing the concept of elemental labeling combined with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) were developed for quantitative investigation of bio-medical samples such as elemental labeled peptides in standards and cell lysates, lanthanide complexes or elemental labeled antibodies. As a future perspective, the developed concepts can be employed for rapid and straight forward quantification of bio-molecules e.g. biomarkers at trace levels in routine diagnostics. For the implementation of such strategies basic and comprehensive knowledge about the chemistry of elemental labeling and a sound characterisation of elemental labeled compounds is a prerequisite. In the first part of the project, flow injection (FI) ICP-MS based analysis was compared with conventional FI fluorescence detection (FLD) for quantification of the labeled peptide B15-42 in pre-clinical samples. The next part of the work aimed at the development and implementation of elemental labeling strategies for antibodies for selective indirect quantification of target bio-molecules in complex systems. In a first step the complexation of lanthanides by macrocycles and the stability of the formed complexes under acidic separation conditions were investigated by a newly developed method based on liquid chromatography (LC) ICP-MS. Kinetic experiments were performed, where the influence of the chromatographic conditions and the impact of two incubation temperatures were investigated. In addition a critical review about elemental labeling for LC-ICP-MS based quantification of bio-molecules were written for the 750th issue of Analytica Chimica Acta. The review contains the state of the art and provides a critical view on recent progress in this field, highlighting benefits and bottlenecks of different approaches.

Zusammenfassung (Englisch)

In Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden analytische Strategien zur Quantifizierung von biomedizinischen Proben (z.B.: Peptiden in Zelllysaten) mittels Elementmarkierung in Kombination mit induktiv gekoppeltes Plasma Massenspektrometrie (ICP-MS) entwickelt. In weiterer Zukunft sollen diese Methoden in der routinemäßigen Quantifizierung von Biomolekülen, z.B. Biomarkern im Ultra-Spurenbereich, Anwendung finden. Für die Implementierung solcher Konzepte in die Routinediagnostik ist nicht nur eine umfassende Kenntnis über den Mechanismus von Elementmarkierungstechniken Voraussetzung, sondern auch eine detaillierte Charakterisierung der elementmarkierten Substanzen. Im ersten Teil des Projekts wurden Fließinjektion mit induktiv gekoppeltes Plasma Massenspektrometrie (FI-ICP-MS) und Fließinjektion mit Fluoreszenzdetektion (FI-FLD) im Hinblick auf die Quantifizierung eines neuen entzündungshemmenden Wirkstoffs (B15-42) in präklinischen Proben verglichen. Der nächste Teil des Projekts zielte auf die Entwicklung und Implementierung von Elementmarkierungsstrategien für Antikörper zur selektiven, indirekten Quantifizierung von Biomolekülen in komplexen Systemen ab. Dazu wurde einerseits ein Protokoll zur Erzeugung von Elementmarkierungen bestehend aus den Komplexbildnern DOTA, NOTA und DTPA und Lanthaniden erstellt, und andererseits eine Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) Methode kombiniert mit ICP-MS zur Trennung der Komplexe von freien Lanthaniden entwickelt. Kinetische Experimente über den Einfluss von sauren Bedingungen bei der Trennung (pH 2.5) und verschiedenen Inkubationstemperaturen (5C und 37C) wurden durchgeführt. Zusätzlich wurde ein Übersichtsartikel über Elementmarkierung kombiniert mit LC-ICP-MS für die Quantifizierung von Biomolekülen verfasst, welcher den aktuellen Stand der Wissenschaft wiedergibt, und verschiedene Anwendungen im Kontext Elementmarkierung bezüglich Vorteilen und Einschränkungen kritisch betrachtet.